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equivale al valore della corrente media dell’induttanza in modalità a conduzione continua (CCM), come mostrato in figura 3. Questometodo presentaminori perdite di potenza rispetto al primo metodo, ma anche alcune limitazioni: il duty cycle per la PFC varia tra 0% e 100%. Quando il duty cycle è basso, il tempo di attivazione della PWM è basso; pertanto, è difficile eseguire un campionamento esatto a metà del tempo di attivazione della PWM. Un eventuale of- fset nella posizione di campionamento può causare errori del segnale di feedback e peggiorare sia la THD che il fattore di potenza. Questo documento presenta un nuovo metodo: una spe- ciale modalità a corrente di picco per controllare la PFC e ottenere un fattore di potenza unitario. Questometodo non necessita di uno shunt di corrente, permettendo quindi di eliminare le perdite di potenza. Inoltre, sebbene continui a utilizzare il trasformatore di corrente per rilevare la cor- rente di commutazione, non è necessario il campionamen- to a metà del tempo di attivazione della PWM; in questo modo si elimina il problema posto dall’offset della posi- zione di campionamento. Inoltre, il metodo presenta anche ulteriori vantaggi. Controllo in modalità a corrente di picco per PFC CCM Il controllo in modalità a corrente di picco [4] è ampia- mente utilizzato in convertitori CC/CC, ma non è adat- to per la PFC in quanto la PFC necessita di controllare la corrente media, e non la corrente di picco. Controllando la corrente di picco dell’induttanza si ottiene una scarsa THD e un basso fattore di potenza. L’utilizzo di uno speciale generatore PWM, come mo- strato in figura 4, permette di realizzare il controllo in modalità a corrente di picco per la PFC. Nella figura 4, la corrente di commutazione rilevata IQ viene messa a con- fronto con un’onda a dente di sega. La tensione di picco dell’onda a dente di sega (V RAMP ) parte all’inizio di ciascun periodo di commutazione e la sua grandezza cala linear- mente fino a 0 V alla fine del periodo di commutazione. L’interruttore boost (Q) si accende all’inizio del periodo POWER PFC di commutazione. Q si spegne quando IQ supera l’onda a dente di sega. Questo tipo di generatore PWM esiste già in quasi tutti i controller digitali di potenza, come i microcontroller C2000 in tempo reale e l’UCD3138 di Texas Instruments . Questi controller digitali dispongono di un modulo di controllo in modalità a corrente di picco con compensazione di penden- za programmabile. La programmazione della compensa- zione con una pendenza di V RAMP /T genera l’onda a dente di sega desiderata. Per ottenere un fattore di potenza unitario, l’Equazione 1 calcola il valore di picco dell’onda a dente di segaV RAMP come: dove G v è l’uscita del loop di tensione, V out è la tensione di uscita PFC, L è il valore dell’induttanza boost, R è la resi- stenza di rilevamento della corrente sull’uscita del tra- sformatore di corrente e Ton è il tempo di attivazione della PWM della PFC. Poiché il tempo di attivazione della PWM è quasi lo stesso in due cicli di commutazione consecutivi, è possibile uti- lizzare l’informazione Ton del ciclo di commutazione pre- cedente per calcolare il valore di V RAMP per questo ciclo di commutazione. Analizziamo come ottenere un fattore di potenza unitario con questo metodo di controllo. Come mostrato in figura 3, durante il tempo Ton la tensione di ingresso viene appli- cata sull’induttanza, causando un aumento della corrente dell’induttanza da I1 a I2. Applichiamo l’Equazione 2: dove Vin è la tensione di ingresso per la PFC. L’Equazione 3 calcola la corrente di induttanza media in ciascun ciclo di commutazione come: Sostituendo l’Equazione 2 nell’Equazione 3 si ottiene l’E- quazione 4: Come mostrato in Figura 4, l’Equazione 5 è: Fig. 3 – Forma d’onda della corrente dell’induttanza PFC in CCM ELETTRONICA OGGI 517 - APRILE 2024 39